Física II

Para medir el diámetro d de un hilo fino mediante un método de interferencias se construye una lámina de aire en forma de cuña situando al hilo entre los bordes de dos piezas planas de vidrio de longitud L=20 cm, como se muestra en la figura. Este montaje se ilumina en incidencia normal, con luz monocromática (λ=590 nm) observando 19 franjas brillantes a lo largo de L. Determinar el diámetro del hilo.

Cuestion de Interferencias.

¿Qué son los elementos cardinales de un sistema óptico y cuál es su utilidad?

Cuestion de Óptica geométrica.

¿Qué separación angular mínima deben tener dos objetos si han de ser resueltos justamente por el ojo? ¿A qué distancia mutua deben estar si se encuentran alejados ambos 100 m? Suponer que el diámetro de la pupila del ojo es de 5 mm y que la longitud de onda de la luz es de 600 nm.

Cuestion de Difracción.

Dos rendijas separadas por una distancia de 1 mm se iluminan con luz roja de longitud de onda 6.5·10^-7 m. Las franjas de interferencia se observan sobre una pantalla colocada a 1 m de las rendijas. a) Hallar la distancia entre dos franjas brillantes y entre dos franjas oscuras; b) determinar la distancia de la tercera franja oscura y de la quinta franja brillante a partir de la franja central.

Cuestion de Interferencias.

Un mol de un gas ideal biatómico (ϒ=1.4) que inicialmente está a una presión de 4 atm y a una temperatura de 27 ^oC, realiza las siguientes transformaciones: 1) se expande isotérmicamente hasta triplicar su volumen; 2) se calienta a volumen constante hasta una presión de 2 atm; 3) se comprime adiabáticamente hasta la presión inicial; y 4) se enfría a presión constante hasta el estado inicial. Determinar: a) presión, volumen y temperatura en todos los estados del gas; b) la variación de energía interna en la última transformación; c) el trabajo realizado por el gas en el ciclo; d) la variación de entropía en la 2º transformación.
Datos: 1 atm=101324.72 N/m²; 1 cal=4.18 J; R=0.082 atml/molK=8.31 J/molK=2 cal/molK

Problema de Entropia y Segundo Principio de la Termodinámica. Aparece en la convocatoria de JUN2003.

Criterio de Rayleigh del poder de separación de una rendija y de una abertura circular.

Cuestion de Difracción.

Cuando un gas se expande adiabáticamente, realiza trabajo sobre su entorno, pero si no hay aporte de calor al gas, ¿de dónde proviene la energía?

Cuestion de Calor y Primer Principio de la Termodinámica.

Un punto luminoso se encuentra en el fondo de un estanque de 2 m de profundidad. Una persona en el exterior sólo observa iluminada la superficie del estanque en un círculo de 4 m de diámetro. Determinar el índice de refracción del agua y la velocidad de la luz en el estanque.

Problema de Reflexión y Refracción de Ondas.

Una luz de 546 nm de longitud de onda produce un patrón de interferencia de Young en el cual el mínimo de orden dos está a lo largo de una dirección que forma un ángulo de 18 minutos de arco respecto a la dirección del máximo central. ¿Cuál es la distancia entre las ranuras paralelas?

Problema de Interferencias.

Una pompa de jabón de 6 cm de radio exterior es iluminada con luz blanca viéndose de color rojo si se mira normalmente; si el índice de refracción del agua jabonosa es 4/3, ¿cuál tendrá que ser su radio para que se observase de color verde? ν_rojo=4.4·10¹⁴ Hz; ν_verde=5.6·10¹⁴ Hz.

Problema de Interferencias.